非热加工与脱硫处理对κ卡拉胶结构及功能特性的影响

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κ卡拉胶是一种带有硫酸酯基团的海藻多糖,具有独特的结构和功能特性,在食品、医药和化工等诸多领域具有广阔的应用前景。本文对κ卡拉胶进行纯化后对其基本化学组成进行了详细测定,结果表明κ卡拉胶的糖醛酸、总糖、蛋白质、硫酸酯基团和还原糖含量分别为2.20±0.02%、85.35±1.89%、0.69±0.87%、20.79±1.23%和2.44±0.03%。单糖组成为半乳糖96.39±0.41%,葡萄糖3.61±0.38%。基于此,本研究又对κ卡拉胶进行了脱硫和两种非热加工技术(超声和超高压技术)处理。研究了这些处理方法对κ卡拉胶的分子结构和功能特性的影响。在脱硫研究中,对不脱硫(原样、超声和超高压样品)、直接脱硫和吡啶盐法脱硫样品进行了比较。结果表明不经脱硫的样品无法检测出有效的质谱信号。吡啶盐法脱硫样品比直接脱硫样品通过GC-MS得到的糖苷键连接信息更全面,这说明吡啶盐法脱硫效果更加充分。其检测结果为半乳糖残基主要包括T-Galp、4-Galp和3-Galp,葡萄糖残基主要包含3-Glcp和4-Glcp。随后,通过~1H和13C一维NMR谱以及包括HMBC、TOCSY、COSY和HSQC在内的二维NMR谱,全面揭示了κ卡拉胶的详细结构特征,同时佐证了脱硫样品甲基化结果的准确性。在非热处理过程中,本研究从分散性和溶解度两方面入手改善了κ卡拉胶的溶解性。并且通过多种手段(如HPLC、GC-MS、NMR、FT-IR、TGA、SEM以及离子色谱仪、动态流变仪、质构分析仪等)分析了超声和超高压处理对样品分子结构和功能特性的影响和作用机制,并总结了κ卡拉胶的分子结构与功能特性的相关性。通过研究脱硫、超声和超高压技术对κ卡拉胶的分子结构和功能性质的影响,能够更好地解释其多样化的功能特性,推动其在各领域的进一步应用,并为其它硫酸化多糖的开发和改性研究提供必要的理论基础。
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